Gliserol  merupakan  hasil  samping  produksi  biodiesel  yang  perlu  diolah  menjadi    produk  turunannya untuk  memaksimalkan  pemanfaatannya.  Keberadaan  gliserol  akan  melimpah  saat  produksi  biodiesel berkembang. Meskipun gliserol bukan merupakan zat yang beracun, buangan limbah gliserol dengan volume yang  besar  tetap  akan  menimbulkan  dampak  yang  serius  bagi  lingkungan  dan  kesehatan  sehingga diperlukan  usaha  diversifikasi  gliserol  menjadi  berbagai  product  urunanna  untuk  meningkatkan konsumsinya.  Proses  esterifikasi  gliserol  merupakan  salah  satu  metode  yang  banyak  digunakan  dalam konversi  gliserol.  Penelitian  ini  bertujuan  untuk  mengkaji  lebih  lanjut  proses  reaksi  gliserol  dan  asam benzoat  dengan  menggunakan  katalis  asam  klorida  untuk  mendapatkan  kondisi  optimum  proses  produksi gliserol  tribenzoat  dengan  variasi  temperatur  dan  rasio  reaktan  (gliserol  dan  asam  benzoat).  Penelitian dilakukan  dengan  mereaksikan  antara  asam  benzoat  yang  larut  dalam  metanol  dengan  gliserol  dan  asam klorida sebagai katalis dalam reaktor berpengaduk dengan tekanan 3 atm, kecepatan pengadukan 100 rpm, volume reaktor 500 mL, waktu reaksi 60 menit, dan katalis 7%. Variabelnya adalah temperatur (50, 65, 70, 80,  90 0 C)  dan  rasio  mol  gliserol/asam  benzoate  (1:3;  1:3,5;  1:5  dan  1:7).  Kondisi  optimum  terjadi  pada rasio reaktan 1:5 dan temperatur 70 ⁰ C yang menghasilkan massa gliserol tribenzoat sebesar 55,48 g, yield terhadap gliserol sebesar 5,44 dan yield terhadap reaktan total hasil reaksi sebesar 77,87%.
Kata kunci : gliserol, gliserol tribenzoat, hasil samping biodiesel, rasio reaktan, temperatur.

## MAKING GLYCEROL TRIBENZOAT FROM GLYCEROL (BIODIESEL INDUSTRIAL BY PRODUCT) IN TEMPERATURE AND REACTANT RATIO VARIATION

## Abstract
Glycerol is a byproduct of biodiesel production that needs to be processed into derivatives in order to maximize utilization. The existence of glycerol will overflow when developing biodiesel production. Although glycerol is not toxic, waste disposal glycerol with large volumes will continue to pose a serious impact on the environment and health so that the necessary diversification of glycerol into various derivatives to increase their  consumption.  Glycerol  esterification  process  is  one  method  that  is  widely  used  in  the  conversion  of glycerol.  This  study  aims  to  assess  further  reaction  process  glycerol  and  benzoic  acid  using  hydrochloric acid  catalyst  to  obtain  optimum  conditions  glyceroltribenzoatproduction  process  with  variations  in temperature and the ratio of reactants (glycerol and benzoic acid). The study was conducted by reacting the benzoic acid with glycerol dissolved in methanol and hydrochloric acid as a catalyst in a stirred tank reactor with a pressure of 3 atm, stirring speed of 100 rpm, the reactor volume of 500 mL, the reaction  time of 60 minutes,  and  the  catalyst  7%.  Variable  is  the  temperature  (50,  65,  70,  80,  90 0 C)  and  the  mole  ratio  of glycerol/acid  benzoate  (1: 3; 1: 3.5; 1: 5 and 1:7). The optimum conditions occur in  reactant ratio of  1: 5 and the temperature 70  C that produce glycerol  tribenzoat  of 55.48 g, yield on glycerol  amounted to  5.44 and the 77.87% yield of the reaction product of reactants total.
Keyword: by product of biodiesel, glycerol, glycerol tribenzoat,reactant ratio, temperature.

## PEMBUATAN GLISEROL TRIBENZOAT DARI GLISEROL (HASIL SAMPING INDUSTRI BIODIESEL) DENGAN VARIASI RASIO REAKTAN DAN TEMPERATUR REAKSI

## Endah Kusuma Rastini, Jimmy, Wahyuda Auwalani, Nur Aini Setiawati
Jurusan Teknik Kimia, Institut Teknologi Nasional Malang Jln. Bendungan Sigura-gura No. 2 Malang 65145 Telp 0341-551431; Fax. 0341-553015; e-mail : j_roring@yahoo.com
Abstrak

## PENDAHULUAN
Gliserol  merupakan  hasil  samping  produksi biodiesel  yang  perlu  diolah  menjadi  produk turunannya  untuk  memaksimalkan  pemanfaatan nya.  Keberadaan  gliserol  akan  melimpah  saat produksi biodiesel berkembang. Meskipun gliserol bukan  merupakan  zat  yang  beracun,  buangan limbah  gliserol  dengan  volume  yang  besar  tetap akan  menimbulkan  dampak  yang  serius  bagi lingkungan  dan  kesehatan  sehingga  diperlukan usaha  diversifikasi  gliserol  menjadi  berbagai produk  turunannya  untuk  meningkatkan  konsum- sinya. Proses esterifikasi gliserol  merupakan salah satu  metode  yang  banyak  digunakan  dalam konversi  gliserol.  Gliserol  dapat  dirubah  menjadi gliserol asetat, gliserol karbonat, gliserol tribenzoat dan sebagainya. Pada penelitian ini dipilih gliserol tribenzoat  karena  selain  memiliki  reaksi  yang sederhana  bahan  baku  pembuatannya  mudah didapatkan  dan  juga  memiliki  banyak  kegunaan atau  manfaat  diantaranya  sebagai edible  coating , bahan plasticizer ,  bahan  peningkat  sifat  adhesive dan  lain-lain.  Oleh  karena  itu  diperlukan  usaha atau  penelitian  lebih  lanjut  untuk  memperbesar konversi gliserol tribenzoat.Penelitian ini bertujuan untuk  mengkaji  lebih  lanjut  proses  reaksi  gliserol dan  asam  benzoat  dengan  menggunakan  katalis asam klorida untuk mendapatkan kondisi optimum proses  produksi  gliserol  tribenzoat  dengan  variasi temperatur  dan  rasio  reaktan  (gliserol  dan  asam benzoat).
Prasetyo, A.E., dkk.(2012),  melakukan pene- litian  tentang  esterifikasi  gliserol  dengan  asam benzoat  menggunakan  katalis  asam  sulfat  dengan variabel  berubah  temperatur,  perbandingan  mol asam  benzoat  dengan  gliserol  dan  waktu  operasi. Didapatkan  konversi  paling  baik  adalah  64,165% pada  rasio  mol  gliserol  dan  asam  benzoat  1:3 dengan  temperatur  60  C  dan  waktu  30  menit. Abdurrakhman,  dkk.,  (2013),  juga  melakukan penelitian tentang esterifikasi gliserol dengan asam benzoat menggunakan katalis asam klorida dengan variabel  berubah  temperatur,  perbandingan  mol dan  konsentrasi  katalis  didapatkan yield paling tinggi  sebesar 71,87% pada dengan temperatur 65  C,  rasio  mol  antara  asam  benzoat/gliserol  3,5:1 dan  konsentrasi  katalis  terhadap  gliserol  7%,  dan dengan menggunakan variabel tetap volume sistem 500 mL dan kecepatan pengadukan 100 rpm. Salah satu  cara  untuk  memperbesar  konversi    reaksi adalah  dengan  memperbesar  temperatur  untuk reaksi yang berjalan secara endotermis, menambah kan  katalis  dan  memperbesar  konsentrasi  reaktan. Namun  apabila  memperbesar  temperatur  tersebut harus  diikuti  dengan  memperbesar  tekanan  agar reaktan  yang  memiliki  titik  didih  di  bawah  suhu operasi, dalam penelitian ini metanol masih dalam fase cair (Gunawan, dkk., 2013).

## METODE PENELITIAN
Penelitian  dilakukan  dengan  mereaksikan antara  asam  benzoat  yang  larut  dalam  metanol dengan  gliserol  dan  asam  klorida  sebagai  katalis dalam reaktor berpengaduk dengan tekanan 3 atm, kecepatan  pengadukan  100  rpm,  volume  reaktor 500  mL,  waktu  reaksi  60  menit,  volume  gliserol 8,1 mL, volume metanol 490,3 mL dan katalis HCl 32%  sebanyak  1,6  mL.  Variabelnya  adalah temperatur  (50,  65,  70,  80,  90 0 C)  dan  rasio  mol gliserol/asam benzoat (1:3; 1:3,5; 1:5 dan 1:7).

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Analisis  kuantitatif  dilakukan  di  Labora- torium  Teknik  Kimia  ITN  Malang  dengan  cara gravimetri  sehingga  didapatkan yield reaksi  dari setiap sampel  yang direaksikan.  Analisis kualitatif dilakukan di Fakultas Farmasi Universitas Airlangga  Surabaya  dengan  menggunakan  instru- men FTIR (Fourier Transform Infra Red) sehingga dapat diketahui gugus fungsi produk.
Hasil  analisis  FTIR  terdiri  dari  3  (tiga) macam kriteria yang akan disesuaikan dengan hasil spektra  yaitu  sangat  identik,  cukup  identik,  dan tidak  identik.  Dari  ketiga  kriteria  tersebut,  19 sampel  yang  di  analisis  kualitatif  menggunakan FTIR  memiliki  hasil  “sangat  identik”  hanya  ada satu  sampel  yang  memiliki  hasil  “cukup  identik”. Sehingga  dapat  dibuktikan  bahwa  produk  yang dihasilkan  adalah  gliserol  karbonat.  Berikut  akan diberikan  spektra  IR  standard  yang  diambil  dari jurnal  yang  menjadi  referensi  serta  hasil  analisis FTIR  yang  memiliki  kriteria  sangat  identik (sampel  dengan rasio 1:3 dan 65  C). Jika melihat bentuk  spektra  dan  titik-titik  puncak  dari  hasil analisis  diatas  dapat  terlihat  bahwa  hasil  spektra atau  hasil  uji  FTIR  sama  dengan  hasil  spektra standard  gliserol  tribenzoat.  Prasetyo,  A.E.,  dkk. (2012),  mengatakan  bahwa  gliserol  tribenzoat memiliki gugus fungsi:
C 6 H 5 COOCH 2 CH(C 6 H 5 COO)CH 2 (C 6 H 5 COO)
Gugus  fungsi  ini  tergolong  dalam  grup  ester, dalam  penelitiannya  hasil  analisis  FTIR  menun- jukkan bahwa hasil spektra IR sampel, ada panjang gelombang  pada  1687,02  cm -1 dan  panjang gelombang  tersebut  mendekati  dalam  grup  ester. Abdurrakhman,  dkk.,  (2013),  mengatakan  pula gliserol tribenzoat memiliki gugus fungsi:
C 6 H 5 COOCH 2 CH(C 6 H 5 COO)CH 2 (C 6 H 5 COO)
Gugus  fungsi  ini  tergolong  dalam  grup  ester dengan  panjang  gelombang  pada  daerah  sidik  jari yaitu  1750  cm -1 ,  dalam  penelitiannya  hasil analisis FTIR menunjukkan bahwa hasil spektra IR
sampel terdapat panjang gelombang 1757 cm -1 dan panjang gelombang tersebut mendekati dalam grup ester.  Lalu  diperkuat  lagi  dengan  pernyataan Abdurrakhman dkk 2013, dimana spektra mempunyai  penyesuaian  yang  tetap  ( close  match ) di  daerah  tersebut,  serta  dikaji  lebih  lanjut  di daerah  frekuensi  gugus  yaitu  pada  3168,23  cm -1 yang menandakan gugus aromatik.
Jika melihat hasil analisis FTIR penelitian ini tidak  jauh  berbeda  dengan  hasil  analisis  FTIR penelitian  sebelumnya  yang  dilakukan  oleh Prasetyo,  A.E.,  dkk.  (2012),  dan  Abdurrakhman, dkk.,  (2013).  Pada  penelitian  ini  hasil  analisis FTIR  untuk  Gambar  2  menunjukkan  bahwa  hasil spektra  IR  sampel  terdapat  panjang  gelombang 1687,0 cm -1 yang  menunjukkan senyawa ester dan hasil  tersebut  sama  dengan  hasil  analisis  yang dilakukan  Prasetyo,  A.E.,  dkk.  (2012),  yang mendapat  panjang  gelombang  1687,02  cm -1 dan close  match dengan  hasil  analisis  18  sampel  yang
lain.  Selain  identik  dengan  panjang  gelombang milik  Prasetyo,  A.E,  dkk  2012,    1687,0  cm -1 panjang  gelombang  yang  didapatkan  pada  hasil analisis  (1687,02  dan  1687,0  cm -1 ) yang menyatakan  gugus  ester  tersebut  identik  dengan panjang gelombang atau frekuensi yang didapatkan  dari  jurnal  mengenai  spektra  IR  oleh Kristianingrum,  S,  2010,    dimana  dalam  jurnal tersebut  dikatakan  bahwa  senyawa  ester  terletak pada frekuensi antara 1650 cm -1 . Hasil  analisis  kuantitatif  didapatkan yield reaksi terhadap gliserol dan asam benzoat tertinggi pada  sampel  dengan  rasio  reaktan  1:5  dan  pada suhu 70  C dengan massa gliserol tribenzoat 55,48 gram  dan yield 77,87%.  Sedangkan  hasil  yang terendah terletak pada sampel dengan rasio 1:3 dan suhu  50  C  dengan  massa  27,68  gram  dan yield 59,12%.
Gambar 1. Spektra IR standar gliserol tribenzoat (Abdurrakhman et al , 2013)
Gambar 2. Hasil uji FTIR sampel dengan rasio 1:3 dan 65 ⁰ C (sangat identik)
Gambar 3. Hubungan rasio reaktan terhadap massa gliserol tribenzoat pada berbagai temperatur
Gambar 4. Hubungan rasio reaktan dengan yield terhadap gliserol pada berbagai temperatur
Gambar 5. Hubungan rasio reaktan dengan yield reaksi terhadap reaktan total pada berbagai temperatur
25,00 30,00 35,00 40,00 45,00 50,00 55,00 60,00 3 3,5 4 4,5 5 5,5 6 6,5 7 m as sa gl is er ol t rib en zoat ( g) mol asam benzoat 50 C 65 C 70 C 80 C 90 C 2,5000 3,0000 3,5000 4,0000 4,5000 5,0000 5,5000 6,0000 3 3,5 4 4,5 5 5,5 6 6,5 7 Yiel d t er h ad ap gl is er ol ( g) mol asam benzoat 50 C 65 C 70 C 80 C 90 C 54,00% 59,00% 64,00% 69,00% 74,00% 79,00% 3 3,5 4 4,5 5 5,5 6 6,5 7 Yie ld t er h ad ap r eak tan t ot al ( % ) mol asam benzoat 50 C 65 C 70 C 80 C 90 C
Gambar 6. Hubungan antara temperatur dengan yield terhadap gliserol pada berbagai perbandingan rasio reaktan
Gambar 7. Hubungan antara temperatur dengan yield terhadap reaktan total pada berbagai rasio reaktan
Gambar  3  menunjukkan  massa  terbesar  terletak pada rasio 1:7 temperatur 70  C yakni 59,75 gram, namun  penulis  memilih  massa  terbaik  pada  1:5 temperatur 70  C karena didapatkan massa produk yang tidak jauh berbeda yakni 55,48 gram. Dipilih massa terbaik pada titik 1:5 dan 70  C dikarenakan alasan  efisiensi  bahan,  karena  pada  1:7  asam benzoat  yang  digunakan  terlalu  banyak  namun tidak menunjukkan  perubahan massa yang signifikan.  Selain  itu, yield terhadap  reaktan  total (gliserol dan asam  benzoat) terbesar  tercapai pada kondisi  tersebut.  Pembahasan  mengenai trendline pada  Gambar  4  yakni  hubungan  antara  rasio
reaktan  antara  gliserol  dan  asam  benzoat  dengan yield (terhadap  gliserol).  Secara  teori  semakin besar  perbandingan  mol  reaktan  akan  semakin besar  pula  frekuensi  reaktan  bertumbukan  dan semakin  besar  pula yield yang  dihasilkan.  Dalam penelitian  ini  juga  didapatkan  hal  yang  demikian yaitu  semakin  besar  rasio  reaktan  antara  gliserol dan  asam  benzoat  semakin  besar  pula yield yang dihasilkan.  Penulis  menambahkan  yield  (terhadap gliserol) karena sebenarnya asam benzoat merupakan  variabel  bebas  yang  selalu  berubah- ubah  sehingga  tidak  dapat  digunakan  sebagai acuan  yang  tetap  dalam  penentuan yield hasil reaksi.
2,5000 3,0000 3,5000 4,0000 4,5000 5,0000 5,5000 6,0000 50 60 70 80 90 Yiel d t er h ad ap gl is er ol ( g) Temperatur ( ⁰ C) '1:3 '1:3,5 '1:5 '1:7 55,00% 60,00% 65,00% 70,00% 75,00% 80,00% 50 60 70 80 90 Yie ld t er h ad ap r eak tan t ot al ( % ) Temperatur ( ⁰ C) '1:3 '1:3,5 '1:5 '1:7
Pembahasan  mengenai trendline Gambar  5, yakni hubungan antara rasio reaktan antara gliserol dan  asambenzoat  dengan yield (terhadap  reaktan total) hasil reaksi pada berbagai temperatur. Secara teori  semakin  besar  rasio  reaktan  yang  diberikan semakin  besar  pula yield reaksi  yang  akan dihasilkan  hal  ini  dikarenakan  semakin  besar frekuensi reaktan yang bertumbukan. Namun pada penelitian ini didapatkan hasil yang optimum pada rasio  reaktan  1:5  dan  suhu  70 C,  hal  ini dikarenakan  pada  rasio  reaktan  1:7  terlalu  banyak asam  benzoat  yang  dibutuhkan,  sehingga  semakin banyak asam benzoat yang tidak bereaksi dan akan mempengaruhi yield reaksi  yang dihasilkan sangat rendah.  Dimana yield reaksi  merupakan  perban- dingan  antara  massa  produk  (gliserol  tribenzoat) dengan massa reaktan (gliserol dan asam benzoat). Selain itu pada rasio reaktan 1:7 didapatkan massa gliserol  tribenzoat  yang  hampir  sama  dengan massa  gliserol  tribenzoat  yang  didapat  dari  rasio reaktan  1:5  dari  hal  ini  menunjukkan  bahwa  rasio reaktan terbaik 1:5  dengan alasan efisiensi proses. Hal  ini  semakin  diperkuat  dengan  hasil  atau yield (%)  terhadap  gliserol  dan  asam  benzoat  pada berbagai  temperatur  dengan  hasil  tertinggi  selalu pada rasio reaktan 1:5.
Pembahasan mengenai trendline pada Gambar  6  yakni  hubungan  antara  temperatur dengan yield terhadap gliserol dan Gambar 7 yakni hubungan  antara  temperatur  dengan yield reaksi terhadap massa reaktan total pada berbagai macam rasio  reaktan.  Secara  teori  bahwa  semakin  tinggi temperatur  maka  partikel-partikel  akan  semakin reaktif  bergerak  sehingga  semakin  memperbesar kemungkinan  terjadi  tumbukan  antara  partikel. Apabila  partikel-partikel  terlalu  reaktif  bergerak maka  tidak  memperkecil  kemungkinan  jika  reaksi akan  bergeser kembali kekiri  atau ke arah reaktan kembali pada waktu yang telah ditetapkan yaitu 60 menit.  Jadi  diperkirakan  pada  suhu  80  C  dan  90
C produk yang telah terbentuk terlalu reaktif pula untuk  bergerak  sehingga  menggeser  kembali kearah  reaktan  dikarenakan  reaksi  berjalan  secara reversible atau bolak-balik.
Prasetyo,  A.E.,  dkk.  (2012),  mengatakan bahwa  apabila  suatu  reaksi  kimia  yang  berlang- sung  terdapat  laju  reaksi  dan  konsentrasi  pereaksi pun  berkurang.  Beberapa  waktu  kemudian  reaksi dapat  berkesudahan,  artinya  semua  pereaksi  habis bereaksi.  Namun  pada  reaksi  ini  tidak  berke- sudahan  dan  pada  seperangkat  kondisi  tertentu, konsentrasi  pereaksi  dan  produk  reaksi  menjadi tetap. Reaksi yang demikian disebut dengan reaksi reversibel  dan  kesetimbangan.  Pada  reaksi semacam  ini  produk  reaksi  yang  terjadi  akan bereaksi membentuk kembali pereaksi.
Dari  hasil  membandingkan  antara  teori  yang ada  mengenai  tumbukan  partikel  dengan  pernya-
taan  Prasetyo,  A.E.,  dkk.  (2012),  dapat  disimpul- kan  bahwa  penyebab  pada  temperatur  80  C  dan 90 C  didapatkan yield yang  lebih  rendah dikarenakan  tumbukan  yang  terlalu  besar  yang akan  menyebabkan  pada  waktu  tertentu  reaksi dapat  berkesudahan  secara  lebih  cepat  dari  pada waktu  yang  telah  ditetapkan  bila  dibandingkan dengan  temperatur  yang  lebih  rendah,  dan diperkirakan  waktu  saat  reaksi  berkesudahan tersebut kurang dari 60 menit sehingga reaksi akan bergeser  kembali  ke  arah  reaktan  dan  dapat mempengaruhi yield hasil  reaksi.  Hal  ini membuktikan  kesetimbangan  reaksi  terletak  pada temperatur 70  C dengan  waktu 60  menit,    hal  ini diperkuat  dimana yield atau  massa  gliserol tribenzoat hasil reaksi  akan  mengalami penurunan semua  pada  berbagai  rasio  reaktan  mol  antara gliserol  dan  asam  benzoat  pada  suhu  80  C  dan 90  C.  Berarti  dapat  disimpulkan  bahwa  kondisi temperatur terbaik terletak pada 70  C.

## SIMPULAN
Kondisi  optimum  terjadi  pada  rasio  reaktan 1:5 dan pada temperatur 70  C yang menghasilkan masaa  gliserol  tribenzoat  sebesar  55,48  g, yield terhadap gliserol sebesar 5,44 g dan yield terhadap reaktan  total  hasil  reaksi  sebesar  77,87%.  Hal  ini menunjukkan  kenaikan yield bila  dibandingkan dengan penelitian sebelumnya. Jadi bisa dikatakan penelitian  ini  yang  semula  bentujuan  untuk optimalisasi  proses  pembuatan  gliserol  tribenzoat dari  gliserol  dan  asam  benzoat  ini  berhasil  yang ditandai  dengan  kenaikan yield bila  dibandingkan dengan penelitian yang sebelumnya.

## DAFTAR PUSTAKA
Abdurrakhman., Rifianto, Y., dan Widayat. (2013) “Studi  Awal  Proses  Pembuatan  Glycerol
Tribenzoat  Dari  Gliserol  Dan  Asam  Benzoat Dengan Menggunakan Katalis Asam Klorida.”  Jurnal  Teknologi  Kimia  dan Industri Vol 2, No 3, 30-36
Gunawan,  F.,  Gunawan,  I.,  Palinggi,  S.,  Ayucitra, A., dan Ismadji, S. (2013) “Konversi Lumpur Aktif  Menjadi  Biodiesel  Dengan  Proses Subkritis  Tanpa  Katalis  Secara  Insitu”Jurnal Teknik  Kimia  Universitas  Widya  Mandala Surabaya
Kristianingrum,  S.  (2010)  “Spektroskopi  Inframe- rah”  Jurnal  Universitas  Negeri  Yogyakarta Vol 2 No 5
Prasetyo,  A.  E.,  Widhi,  A.,  dan  Widayat.  (2012) “Proses  Reaksi  Gliserol  dan  Asam  Benzoat dengan  Menggunakan  Katalis  Asam  Sulfat.”
Endah  Kusuma  Rastini,  Jimmy,  Wahyuda  Auwalani,  Nur  Aini  Setiawati:  pembuatan  gliserol  tribenzoat dari gliserol (hasil samping industri biodiesel) dengan variasi rasio reaktan dan temperatur reaksi
Jurnal  Teknologi  Kimia  dan  Industri  Vol  1,
No 1, 118-123.